PL230745B1 - Urządzenie do wspomagania osób niewidomych i niedowidzących - Google Patents

Abstract

Urządzenie zbudowane jest z połączonych rozłącznie za pomocą przewodzących zatrzasków (4) modułu bazowego (1) oraz modułu laski (2), a moduł bazowy (1) jest w postaci rączki i zawiera żyroskop, akcelerometr, system sterowania oraz czujniki odległości (3), natomiast modułu laski (2) zawiera trzpień zakończony ruchomymi kółkami (6) napędzanymi silnikiem elektrycznym oraz czujnik wilgotności (7), przy czym moduł bazowy (1) połączony z modułem laski (2) stanowią mechanizm samobalansujący.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wspomagania osób niewidomych i niedowidzących.

Znane są z publikacji amerykańskiego opisu patentowego US 5097856 A laski dla niewidomych zawierające czujniki odległości skanujące przestrzeń przed laską, które informują użytkowników o występujących przeszkodach takich jak schody, nierówna powierzchnia, dziury, czy płoty. Użytkownik informowany jest o przeszkodach za pomocą sygnałów dźwiękowych.

Z publikacji amerykańskiego opisu patentowego nr US 4280204 A znane jest urządzenie będące laską dla niewidomych zaopatrzoną w czujnik ultradźwiękowy, dzięki któremu użytkownik informowany jest o zwisających obiektach takich jak na przykład konary drzew.

Z publikacji amerykańskiego opisu wynalazku US 7267281 B2 znany jest system wspomagający osoby niewidome w sytuacji ustalenia jej lokalizacji i orientacji na podstawie czytnika kodów kreskowych, które to kody umieszczone zostały na chodniku w celu zapewnienia nawigacji. Ponadto system posiada czytnik kolorów wspomagających detekcję znaków znajdujących się na chodniku czy ulicy informujących na przykład o przejściu dla pieszych.

Pod nazwą Mygo znane jest urządzenie będące laską dla niewidomych na zakończeniu, której znajduje zaopatrzone w silniczek kółko, które w razie potrzeby ciągnie użytkownika do przodu. Urządzenie wyposażone jest również w kamerę pełniącą rolę czujnika optycznego oraz czujniki ultradźwiękowe, użytkownik może uzyskać podstawowe informacje na temat obiektów znajdujących po jego bokach lub przed nim. Wynalazek jest zaopatrzony w nawigator GPS oraz słuchawki. Za pomocą słuchawek odtwarzane są informację o przeszkodach znajdujących się przed użytkownikiem.

Znana jest również laska dla niewidomych w postaci samej rączki pod nazwą Tactile Wand. W urządzeniu tym zastosowano czujniki odległości i generatory dźwięku sygnalizujące zbliżanie się do przeszkody.

Pod nazwą Eye Stick znane jest inne urządzenie w postaci samej rączki. Przy pomocy czujników ultradźwiękowych rozwiązanie to zapewnia możliwość wykrywania przeszkód na drodze użytkownika i pomoc w skutecznym ich omijaniu. Rozwiązanie zaopatrzono w latarkę zapewniającą widoczność użytkownika w nocy. Dodatkowo urządzenie wyposażone jest w czytnik banknotów oraz system głosowy informujący o lokalizacji użytkownika.

Znane rozwiązania posiadają szereg udogodnień znacznie rozszerzających podstawowe funkcje laski dla niewidomych. Pewną niedogodnością jest konieczność posiadania, co najmniej dwóch urządzeń, jeżeli chce się korzystać zarówno z urządzeń, w których występuje jedynie sama rączka wyposażona w zestaw czujników jak i też przypominających w użyciu klasyczną laskę. W wielu sytuacjach używanie tradycyjnych lasek dla niewidomych może być utrudnione ze względu na ograniczoną przestrzeń i w takich sytuacjach uzasadnione jest stosowanie urządzeń będących rączką wyposażoną w zestaw czujników. Sama rączka jest jednak pozbawiona wielu zalet, które ma fizyczna laska, jak na przykład możliwość doraźnego oparcia się czy też łatwego użytkowania zgodnego z przyzwyczajeniami użytkowania.

Urządzenie do wspomagania osób niewidomych i niedowidzących, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zbudowane jest z połączonych rozłącznie za pomocą przewodzących zatrzasków modułu bazowego oraz modułu laski, a moduł bazowy jest w postaci rączki i zawiera żyroskop, akcelerometr, system sterowania oraz czujniki odległości, natomiast modułu laski zawiera trzpień zakończony ruchomymi kółkami napędzanymi silnikiem elektrycznym oraz czujnik wilgoci, przy czym moduł bazowy połączony z modułem laski stanowią mechanizm samobalansujący.

Korzystnie każdy z czujników odległości modułu bazowego w urządzeniu zawiera diody LED oraz silniczki wibracyjne.

Dalsze korzyści uzyskuje się, jeżeli moduł bazowy urządzenia ma kształt walcowy i zawiera na swojej walcowej powierzchni programowalne przyciski, zaś wewnątrz modułu bazowego zamontowany jest podzespół GPS, podzespół GSM, podzespół Bluetooth oraz bateria, a ponadto wewnątrz modułu bazowego zamontowany jest podzespół radiowy działający w częstotliwościach 433 MHz oraz 868 MHz.

Następne korzyści są uzyskiwane, jeśli moduł bazowy zawiera głośnik, a moduł laski zawiera baterię.

Dzięki zastosowaniu urządzenia według wynalazku możliwe jest zwiększenie bezpieczeństwa oraz komfortu osób niewidomych i niedowidzących podczas poruszania się w szczególności w miejscach publicznych. W zależności od potrzeby może być używane w sposób zbliżony do klasycznej

PL 230 745 Β1 laski dla niewidomych, gdy obydwa moduły urządzenia są ze sobą połączone, lub w wariancie gdzie użytkownik korzysta z samego modułu bazowego, który dostarcza mu informacji o przeszkodach występujących w jego otoczeniu na podstawie wskazań czujników. Dodatkowo wynalazek jest wyposażony w mechanizm samobalansujący, który zwiększa komfort korzystania z urządzenia podczas jego użytkowania w pierwszym wariancie. Dzięki mechanizmowi samobalansującemu możliwe jest podparcie się na urządzeniu w razie potrzeby oraz odłożenie urządzenia bez konieczności jego opierania, na przykład o ścianę, w sytuacji gdy użytkownik musi skorzystać z obydwu rąk w tym samym czasie. Ponadto dzięki podzespołowi radiowemu użytkownik uzyskuje możliwość sterowania między innymi sprzętem RTV, AGD, a także oświetleniem i roletami.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania zaprezentowany został na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urządzenie z modułem bazowym połączonym z modułem laski w rzucie izometrycznym z przodu, góry i boku, a - fig. 2 i 3 przedstawiają moduł bazowy w powiększeniu, odpowiednio w rzucie izometrycznym z przodu, góry i boku oraz w widoku z przodu.

Urządzenie wspomagające osoby niewidome i niedowidzące, według wynalazku w przykładzie wykonania, zbudowane jest z połączonych rozłącznie modułu bazowego 1 oraz modułu laski 2. Moduł bazowy 1 jest w postaci rączki i zawiera żyroskop, akcelerometr, układ sterowania, układ zasilania, podzespół GPS, podzespół GSM, podzespół Bluetooth oraz trzy czujniki odległości 3 zamontowane przy gnieździe zatrzasku 4, tak by jeden był od frontu, jeden z prawej strony i jeden z lewej strony, przy czym każdy z czujników odległości 3 ma zamontowany silniczek wibracyjny oraz diodę LED. Wewnątrz modułu bazowego umieszczono również podzespół radiowy zawierający nadajnik i odbiornik działające na częstotliwościach 433 MHz oraz 868 MHz, a także głośnik. Moduł bazowy 1 ma kształt walca i na swojej walcowej powierzchni zawiera programowalne przyciski 5. Moduł laski 2, zbudowany jest z teleskopowego trzpienia, którego jeden koniec jest połączony rozłącznie za pomocą przewodzącego elektrycznie zatrzasku 4 z modułem bazowym 1, a drugi zakończony jest ruchomymi kółkami 6 napędzanymi silnikiem elektrycznym za pośrednictwem przekładni. Moduł laski 2 zawiera czujnik wilgoci 7 zamontowany w pobliżu kółek 6.

Moduł bazowy 1 może być używany samodzielnie bez dołączonego modułu laski 2. W takim wariancie użycia wynalazku przeszkody na drodze użytkownika wykrywane są przez czujniki odległości 3, a użytkownik jest o nich informowany za pomocą wibracji generowanych przez silniczki wibracyjne lub za pomocą sygnałów dźwiękowych.

Dodatkowo urządzenie informuje osoby trzecie o obecności osoby niewidomej lub niedowidzącej poprzez zapalenie umieszczonych na czujnikach odległości 3 diod LED. Jeżeli na podstawie danych z czujników odległości 3 zdiagnozowane zostanie szybkie zbliżanie się przeszkody do użytkownika urządzenia, to automatycznie zaświecona zostanie dioda LED na czujniku odległości 3 z odpowiedniej strony.

Dzięki podzespołowi radiowemu możliwe jest sterowanie sprzętem RTV, AGD, a także roletami drzwiami i innymi urządzeniami wyposażonymi w funkcję sterowania radiowego lub sprzętem sterowanym za pomocą podczerwieni za pośrednictwem coraz powszechniej stosowanych urządzeń odbierających sygnał radiowy lub emitujących wiązkę podczerwieni.

Podzespół Bluetooth umożliwia połączenie urządzenia z telefonem wyposażonym w dedykowaną aplikację, dzięki czemu możliwe jest poinformowanie użytkownika za pomocą komend głosowych o danych miejsca, w którym aktualnie przebywa. Dzięki temu podzespołowi możliwa jest dalsza rozbudowa funkcjonalności za pomocą dedykowanych aplikacji na telefon.

Dzięki podzespołom GSM i GPS ułatwiony jest bezpieczny powrót użytkownika do domu. Poprzez wciśnięcie odpowiedniego przycisku 5 na module bazowym 1 urządzenie automatycznie wyznaczy najkrótszą trasę i doprowadzi użytkownika pod zdefiniowany wcześniej adres. Dzięki tej funkcji osoba niewidoma lub niedowidząca zyskuje poczucie bezpieczeństwa oraz większą pewność siebie w przemieszczaniu.

Użytkownik w sytuacji, gdy potrzebuje pomocy ma możliwość skorzystania z umieszczonego na module bazowym 1 przycisku 5 po wciśnięciu, którego następuje przesłanie wiadomości tekstowej do wcześniej zdefiniowanej osoby.

Urządzenie posiada również możliwość przesyłania danych między innymi o swojej lokalizacji na serwer, co umożliwia monitorowania aktywności użytkownika, co jest szczególnie istotne w przypadku osób starszych i dzieci oraz jest pomocne w sprawowaniu opieki przez ich opiekunów. Może też ułatwić nadzorowanie prawidłowego stosowania się do zaleceń lekarza na przykład dotyczących ruchu.

PL 230 745 Β1

Dzięki znajdującym się w module bazowym 1 akcelerometrowi oraz żyroskopowi możliwe jest określenie zdarzeń takich, jak upadek użytkownika urządzenia i przesłanie informacji do osoby zdefiniowanej w systemie.

Po dołączeniu za pomocą zatrzasku 4 modułu laski 2 urządzenie może być używane w sposób bardziej zbliżony do konwencjonalnego, gdzie oprócz wskazanych wyżej funkcjonalności użytkownik uzyskuje informacje o przeszkodach i podłożu poprzez przesuwanie po nim końcówki modułu laski 2 zakończonego kółkami 6, a dodatkowo dzięki zamontowanemu w pobliżu kółek 6 czujnikowi wilgotności 7 uzyskuje informację o występujących przed nim kałużach, która sygnalizowana jest za pomocą wbudowanego głośnika.

Dzięki akcelerometrowi, żyroskopowi i układowi sterownia zamontowanym w module bazowym 1, oraz napędzanym elektromechanicznie kółkom 6 modułu laski 2, moduły te stanowią mechanizm samobalansujący. co umożliwia utrzymanie urządzenia w pozycji pionowej, a dzięki temu zwiększenia komfortu jego użytkowania.

Urządzenie za pomocą wbudowanego głośnika może sygnalizować swoje położenie, dzięki czemu jest łatwiejsze do zlokalizowania przez osobę niewidomą. Uruchomienie sygnału następuje za pośrednictwem dedykowanej aplikacji zainstalowanej na telefonie.

Dzięki dodatkowej baterii umieszczonej w module laski 2 wydłużony jest czas pracy urządzenia.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie mechatroniczne do wspomagania osób niewidomych i niedowidzących, znamienne tym, że zbudowane jest z połączonych rozłącznie za pomocą przewodzących zatrzasków (4) modułu bazowego (1) oraz modułu laski (2), a moduł bazowy (1) jest w postaci rączki i zawiera żyroskop, akcelerometr, system sterowania oraz czujniki odległości (3), natomiast modułu laski (2) zawiera trzpień zakończony ruchomymi kółkami (6) napędzanymi silnikiem elektrycznym oraz czujnik wilgoci (7), przy czym moduł bazowy (1) połączony z modułem laski (2) stanowią mechanizm samobalansujący.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy z czujników odległości (3) jego modułu bazowego (1) zawiera diody LED oraz silniczki wibracyjne.
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że moduł bazowy (1) ma kształt walcowy i zawiera na swojej walcowej powierzchni programowalne przyciski (5).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienne tym, że wewnątrz modułu bazowego (1) zamontowany jest podzespół GPS, podzespół GSM, podzespół Bluetooth oraz bateria.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4, znamienne tym, że wewnątrz modułu bazowego (1) zamontowany jest podzespół radiowy działający w częstotliwościach 433 MHz oraz 868 MHz.
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5, znamienne tym, że moduł bazowy (1) zawiera głośnik.
7. 7. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 4 albo 5 albo 6, znamienne tym, że moduł laski (2) zawiera baterię.